Hidróxido de lantano

El hidróxido de lantano (III) es un compuesto inorgánico, hidróxido metálico del lantano, un metal de tierras raras. De fórmula La(OH)₃. Se presenta en forma de polvo blanco con cristales incoloros o como una sustancia amorfa. Prácticamente insoluble en agua. Utilizado como reactivo en proteómica y nanotecnología.

Cristalografía

El hidróxido de lantano cristaliza en el sistema hexagonal (grupo espacial n.º 176, P 6 3 / m). En la estructura cristalina, cada ion de lantano está rodeado por nueve iones de hidróxido en forma de un prisma trigonal de triple tapa

Los parámetros de su celda unitaria son a = 654,7 pm, c = 385,4 pm y Z = 2 5.

Propiedades químicas

Sometida a altas temperaturas el hidróxido de lantano se descompone. En una primera etapa, por encima de 330 °C, el hidróxido de lantano se descompone en oxihidróxido de lantano LaOOH por deshidratación, luego, si se continúa calentando, se obtiene óxido de lantano La₂O₃.

$\mathrm{𝟤}𝖫𝖺\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{330-1100^{o}C}{\to }𝖫{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

La(OH)₃ ⟶ LaOOH + H₂O por encima de 330 °C;

2 LaOOH ⟶ La₂O₃ + H₂0 a alta temperatura.

A temperatura ambiente, el hidróxido de lantano apenas reacciona con las bases, pero se disuelve fácilmente con los ácidos⁣:

$𝖫𝖺\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖧𝖢𝗅\stackrel{}{\to }𝖫𝖺𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

De lo contrario, sometido a presión y temperatura, se produce descomposición en presencia de álcalis.

$𝖫𝖺\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{700^{o}C,p}{\to }𝖫𝖺𝖮\mathsf{(}𝖮𝖧\mathsf{)}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Reacciona con dióxido de carbono:

$\mathrm{𝟤}𝖫𝖺\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{}{\to }𝖫{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Preparación

El hidróxido de lantano se puede producir mediante un proceso sol-gel añadiendo una base, como el amoniaco NH₄OH o hidróxido de sodio en una solución acuosa de sales de lantano, como el nitrato de lantano La(NO ₃)₃, que da un precipitado en forma de gel que se seca al aire:

$𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖮𝖧\stackrel{}{\to }𝖫𝖺\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}$

$𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖭𝖺𝖮𝖧\stackrel{}{\to }𝖫𝖺\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}$

También es posible producirlo mediante hidratación de óxido de lantano La₂O₃. :

$𝖫{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟤}𝖫𝖺\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}$

La acción del agua caliente sobre el lantano metálico:

$\mathrm{𝟤}𝖫𝖺\mathsf{+}\mathrm{𝟨}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{90^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖫𝖺\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

Mediante la hidrólisis de trisulfuro de dilantano con agua caliente:

$𝖫{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}{𝖲}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{100^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖫𝖺\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲\mathsf{\uparrow }$